葡萄糖苷转移酶固态发酵、高含量低聚异麦芽糖制备及应用研究

葡萄糖苷转移酶固态发酵、高含量低聚异麦芽糖制备及应用研究 分离效果，又可以保证排风畅通。 2、提高合格品率:使用离心喷雾塔，其主要部件是离心喷雾机，离心喷雾机在高速运转中， 物料通过离，5-盘以切线方向抛出。料滴靠自身重力下落，由于时风影响，料滴极易粘附在塔壁 上半部分，从而造成低聚异麦芽糖中的水份未蒸发完就粘附在塔壁上形成块状，导致干燥后粉 剂产品较少，不合格品率太高。使用压力喷雾塔，其主要部件是均质机，物料在70,lOOkg,cm :的压力下经喷咀喷出，进风对其影响不大，料滴不易粘附在塔壁上，粉剂产量较离心干 显增加。 燥塔明3、设备清洗方便:喷雾干燥设备运行一定的时间，由于雾化的料液蒸发时受进风影响，少 量细粉容易窜入热风分配系统，粘附在热风分配系统壁上，在进风温度1 60一170"C状态下形 成焦粉，所以必须及时清理，否则，焦粉堆积太多，极易通过进风吹入塔内，混入到产品当中，严 重影响产品品质，离心喷雾塔进风系统是热风分配盘，分配盘结构比较复杂，容易集粉的死角 比较多，给清理工作带来很大的难度。压力喷雾塔进风系统是热风均风箱，均风箱结构简单，集 粉的死角较少，清洗很方便。 以上所述，是我厂在一年多的低聚糖工业化大生产中总结出的经验，希望能对同行业起到 一点借鉴作用。 葡萄糖苷转移酶固态发酵、高含量低聚异麦芽糖 制备及应用研究 郑裕国)(浙江-r-,_lk大学食品系，杭州，310014 汪钊 9 摘要本研究通过菌种选育，筛选出葡萄糖苷转移酶活力较高的菌株株，经复筛后，取酶活力高的菌株，酶活力为795u,g，通过紫外线对其孢子悬浮液进行照射处理，酶活力提高到 1302u,g。利用正交试验方法对产酶固态发酵培养基配方进行试验，结果表明，较佳培养基组 合为麸皮8,，玉米粉2,，豆粕0(5,，磷酸氢二钾1,，葡萄糖苷转移酶的发酵活力单位达到 1872u,g。另外对提高低聚异麦芽糖浆中低聚异麦芽糖的含量进行研究，将50,低聚异麦芽 浆中葡萄糖除去，葡萄糖除去率平均达95,以上，低聚异麦芽糖含量达90,以上。并将高糖 的低聚异麦芽糖应用于葡萄酒、黄酒，开发出低聚异麦芽糖保健黄酒，口味醇厚，甜度较含量 善了新工艺黄酒的品质。酒的成本不增加，稳定性好，具有保健功能。 低，改关键词:葡萄糖苷转移酶，低聚异麦芽糖，黄酒，葡萄酒。 前言 低聚异麦芽糖做为功能食品越“。’3’，近年来国内已经大量生产和应 来越受到们的关注用。但是低聚异麦芽糖生产的关键酶——葡萄糖苷转移酶主要依赖进口，价格很高，生产的产 品则以低聚异麦芽糖含量>50,的糖浆为主，葡萄糖含量高，限制了其应用范围，高含量的低 聚异麦芽糖还未工业化生产。本研究通过菌种选育，固态发酵的研究，提高葡萄糖苷转移酶的 发酵活力单位，并对提高低聚异麦芽糖浆中低聚异麦芽糖的含量进行研究，另外将高含量的低 聚异麦芽糖浆应用于葡萄酒、黄酒、果奶、果汁饮料等食品、饮料，既强化了营养功能，又不含葡 ?175? 萄糖，甜度低，口味好，不龋齿，具有良好应用前景。 1材料和方法 11 浙江工业大学食品系(菌种 保存菌种。 12(实验方法1(2(1斜面培养条件 查氏培养基灭菌30"C72hr 培养。后，接种，1(2(2固体培养条件 。 麸皮、豆粕、玉米粉、无机盐培养基，121?灭菌20min，接种，30?培养72hr，加水浸泡，过 滤，测定滤液酶活力。 ’ 1(z(3菌种初筛方法用纸层析法观察异麦芽糖斑点的大小，选出酶活力高的菌株供复筛。 1(2(4菌种诱变 采用常规 紫外线诱变方法。 1(4分析方法1(4(1葡萄糖苷转移酶活力测定:以20,麦芽糖为底物，在50?，pH4(6条件下，lml 或lg)酶6hr产生lmg的异麦芽低聚糖(以葡萄糖计)为一个酶活力单位，以u,g(u(,m1)表 (示。 1(4(2异麦芽低聚糖含量分析:CS一930双波长色谱扫描仪检测(扬州一食品集团药 辅料厂分析数据)。 用2 z1 通过初筛选出葡萄糖苷转移酶活力较结累与讨论(产酶菌种的初筛和诱变育种9株，经复筛后，取酶活力高的菌株，酶活 高的菌株力为795u,g，用20W的紫外灯，照射距离为26cm，对其孢子悬浮液进行照射，孢子死亡率为 99(2,，经分离后，筛选到一株酶活力较高的菌株，酶活力提高到1302u,g。 22 分别以麸皮、玉米粉、豆粕、磷酸氢二钾为因素，选用L，(34)(培养基配方的正交试验表进行正交试验，数据:分析表 明，各因素的主次顺序为:麸皮>玉米粉>豆粕>磷酸氢二钾，在所选水平范围内麸皮级差最 大，对产。 酶的影响最显著，是主要因素，玉米粉和豆粕其次，影响也较大，磷酸氢二钾影响较小，最佳培养基组合为麸皮8“，玉米粉2,，豆粕0(5,，磷酸氢二钾1,，葡萄糖苷转移酶活力达 到1872u,g。另外试验中发现一株野生菌株，酶活力达2765u,g。 : 2(3低聚异麦芽糖制备试验用自制的真菌淀粉酶和葡萄糖苷转移酶进行低聚异麦芽糖制备试验，低聚异麦芽糖含量 达到50,以上。 2(4高含量低聚异麦芽糖的制备 低聚异麦芽糖是人体肠道内双歧杆菌的活化增殖因 子，并可以抑制有害菌的生长。和蔗糖、葡萄糖比较，甜度低，耐热耐酸，不易褐变，抗龋齿，保水性好，能抑制食品中的淀粉回生老 化和结晶的析出。不仅具有保健作用，而且具有良好的加工性能。国内生产的产品则以低聚异 麦芽糖含量>so,的糖浆为主，葡萄糖含量高，一般为zo一40,左右，这样就降低了使用价 -】76? 值，限制了应用范暖，而高含量的低聚异麦芽糖还未工业化生产。为此我们就降低低聚异麦芽 糖浆中葡萄含量进行了研究，利用葡萄糖氧化酶等方法，将50,低聚异麦芽糖浆中葡萄糖除 9590cs930 去，葡萄糖除去率平均达,以上，低聚异麦芽糖含量达,以上。用一双波长色谱扫描仪检测，具体数据如下:葡萄糖未检出，麦芽糖7(0,，异麦芽糖28(o,，麦芽三糖5(3,， 潘糖18(1,，异麦芽三糖12(5,，异麦芽四糖以上z9(1,。此方法具有投资省，生产成本低， 制备的糖浆中低聚异麦芽糖含量高，甜度低，风味好，适合于各种高档保健食品、酒类、饮料及 医药制剂中使用。 2(5高含量低聚异麦芽糖在饮料酒中应用传统工艺酿造的中国黄酒之所以营养丰富，口味醇厚，与酒中含有大量的低聚糖密切相 关。新工艺黄酒为了追求出酒率，采用纯种发酵方法，酶系相对单一，有的厂家还采用葡萄糖糖 化酶，使酒中低聚糖含量大大降低，酒的IZl味非常淡泊，营养价值也明显降低。我们利用高含量 低聚异麦芽糖的特点，开发出低聚异麦芽糖保健黄酒，口味醇厚，甜度较低，还可以改善新工艺 黄酒的品质。另外，根据酒类向低酒精度发展的趋势，我们在黄酒和葡萄酒中加入高含量低聚 异麦芽糖，解决了黄酒和葡萄酒降度时In昧淡泊的问题，成功地开发出低酒精度低聚异麦芽糖 黄酒和葡萄酒，酒的成本不增加，稳定性好，具有保健功能。 转糖苷反应条件的研究与异麦芽糖浆的试制 胡学智 凌晨(上海市工业微生物研究所) 异麦芽糖浆是指含有以异麦芽糖、潘糖等分枝低聚糖为主的淀粉糖浆，这些糖俗称非发酵 性糖，不能为酵母和多数肠道有害细菌所利用，也不为人体消化酶所水解。但却能被双歧杆菌 利用，故是一种良好双歧因子。在异麦芽糖浆中，以异麦芽糖、潘糖为主，异麦芽三糖较少，异麦 芽四糖更少，在异麦芽糖浆中要求这些异麦芽低聚糖占糖浆固形物35,以上。 生产异麦芽糖的原料是淀粉，先将淀粉用a一淀粉酶液化，然后用普鲁兰酶切开支链淀粉 分枝点的n一1，6键，使之成为直链糊精，以利麦芽糖生成酶之作用而使淀粉尽可能水解成为 麦芽糖，再在n一葡萄糖苷酶作用下，将麦芽糖水解成二分子的葡萄糖，通过该酶的转苷作用， 将葡萄糖分子转移到另一葡萄糖分子或麦芽糖分子上而成为异麦芽糖、潘糖等分枝低聚糖。 与异麦芽糖浆生产的有关酶有耐热性a一淀粉酶，普鲁兰酶、麦芽糖成生酶和a一葡萄糖 苷酶(eP葡萄糖转苷酶)，其中麦芽糖生成酶包括p一淀粉酶，真菌a一淀粉酶、放线菌的生成麦 芽糖酶(Maltogenase)等，不同类型的麦芽糖生成酶水解淀粉的不同，其中间产物也不同， 即使同一种糖化型的酶在不同的作用时间，不同的用量下水解产物的聚合度也不同。通常在制 异麦芽糖时可先将淀粉糖化，再用转苷酶进行转苷反应，也有采用边糖化边转苷反应的，其间 淀粉水解生成的产物或中间产物可作为转苷酶反应的底物，转苷酶还具有水解麦芽糖等低聚 糖成为葡萄糖的能力，转苷反应的产物如异麦芽糖、葡萄糖生成量，异麦芽三、四糖的生成量也 受到转苷酶的用量，反应时间长短的影响。有文献报导转苷反应时闻长可生成较爱异麦芽糖及 葡萄糖(反应时间短则异麦芽糖生成量少而四糖以上的低聚糖增加“]。也有文献报导用碳黑曲 霉 的转苷酶在底物不同时，转苷反应产物不同，用麦芽糖为底物时主要产物为潘糖与葡萄糖，?】77?